膠粘劑在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用

1、膠粘劑在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用隨著汽車制造技術(shù)的發(fā)展及對其性能要求的不斷提高，膠粘劑已成為汽車生產(chǎn)所必需的一類重要輔助材料，應(yīng)用越來越廣泛。粘接技術(shù)在汽車制造工 業(yè)中不僅有增強汽車結(jié)構(gòu)、緊固防銹、隔熱減振和內(nèi)外裝飾的作用，還可代替某 些部件的焊接、鉚接等傳統(tǒng)工藝，實現(xiàn)相同或不同材料之間的連接，簡化生產(chǎn)工 序，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。在汽車向輕量化、高速節(jié)能、延長壽命和提高性能方向發(fā)展 的道路上，膠粘劑密封膠的作用越來越重要。汽車制造大體上可能分為車身的制造、發(fā)動機及底盤的制造、總裝配等, 如下圖所示。汽車車身的制造過程中焊裝工序、 涂裝工序、總裝工序、裝配工序 都需用到膠粘劑密封膠，同時汽車前期研發(fā)用材料、

2、特殊工藝也需用膠。ml裝配圧盂發(fā)動機總裝配型14電氣設(shè)備圖1汽車制造過程示意框圖一、汽車車身制造車身是汽車總體的重要組成部分。一般，載重汽車的車身是駕駛室（包 括車前板制件即車頭部分）、貨箱及車架。大客車和轎車車身有些有車架，有些 沒有車架，車底板就起車架的作用。車身的制造主要有以下幾道工序：1、車身的沖壓該工序主要通過壓力機上的模具，金屬板材在其壓力下沖壓成形為車身 零部件。2、車身的裝配與焊接目前車身一般采用接觸點焊的裝焊方式， 分雙邊點焊和單邊點焊，接觸 點焊是用電極壓力將焊接件緊密接觸，利用電流流經(jīng)焊件時所產(chǎn)生的電阻熱加熱 焊接件，使焊接點熔合在一起。3、車身的涂裝焊接組裝完成后的車身

3、殼體要進行涂裝，涂裝主要是起防銹、防腐、延 長車身壽命和裝飾的作用。車身涂裝要經(jīng)過以下工序：前處理干燥電泳底漆干燥涂密封膠涂防石擊材料干燥輔放隔墊 阻尼板一涂中涂層一打磨一涂面漆一干燥 二、膠粘劑的應(yīng)用1、汽車用膠粘劑、密封膠選用原則汽車是批量、流水線生產(chǎn)，此外，汽車作為交通運輸工具在各種路況、氣候下行駛，因此，汽車用膠粘劑、密封膠必須充分滿足和適應(yīng)汽車制造的生產(chǎn) 工藝，大批量、流水線生產(chǎn)及應(yīng)用性能要求。具體要求見下表。性能上要求|生產(chǎn)使用中工藝要求1、充分滿足汽車材料要求，在保養(yǎng)、修 理或預(yù)期使用壽命里始終保持所承擔(dān)的 使命。1、具有良好的施工工藝性能，涂布工藝 簡單易行。（刷涂、滾涂、擠涂

4、、噴涂、 浸涂等）2、具有良好的耐寒性、耐熱性，以滿足 汽車在不同氣候條件下行駛所經(jīng)受的考 驗和使用部位上的要求。2、適應(yīng)不斷前進的生產(chǎn)裝配線的步調(diào)具 有一定的初始強度或瞬時粘接能力。3、具有優(yōu)異的耐溫、耐鹽耐腐蝕的能力， 在潮濕、多鹽的氣候和咼速行駛時不喪 失機能。3、如果需要加熱固化，一般要求其固化 溫度在汽車涂裝烘干設(shè)備的加熱溫度及 時間范圍內(nèi)，而且在此溫度下不能分解， 烘干前不流淌。4、具有良好的耐油性，包括各種潤滑油、 汽油、柴油等，不被油所溶解，致使粘 接失效，出現(xiàn)漏水漏氣現(xiàn)象。4、通過油漆前處理工序的粘接劑、密封 膠要經(jīng)受住清洗、磷化液的沖擊，不潰 散不污染電泳液，不含有機硅樹脂

5、成分， 以免影響涂裝質(zhì)量。2、膠粘劑在汽車上的主要應(yīng)用部位 如圖所示：1.車燈膠；2.發(fā)動機罩減震膠；3.發(fā)動機變速器密圭寸、鎖緊；4.車窗粘 接、密封；5.頂棚粘接；6隔熱材料粘接；7.頂蓋流水槽密封；8.行李箱內(nèi)襯粘 接；9.內(nèi)飾粘接；10.防震粘接劑：11.車外裝飾條粘接；12.車底防石擊涂料： 13.點焊密封膠；14.剎車蹄片粘接3、應(yīng)用在汽車車身上的膠粘劑密封膠應(yīng)用車身上的膠粘劑、密封膠主要有折邊膠、點焊密封膠、減震膠、焊 縫密封膠、抗石擊涂料、指壓膠、內(nèi)飾膠、風(fēng)擋玻璃膠、丁基密封膠、厭氧膠、 硅酮密圭寸膠等。3.1車身焊裝工序用膠車身焊裝是車身制造的重要工序，在車身鈑金搭接處涂敷密

6、封膠能夠提高車身的密封性、防銹蝕性，減輕振動。膠粘劑在車身裝配中的應(yīng)用即以粘接替 代點焊或部分替代點焊。在焊裝線使用的粘接劑、密封膠，除需具備汽車用膠的 一般性能外，還需對涂裝工藝不產(chǎn)生不良影響，能承受涂裝前處理工藝的沖洗， 不污染電泳液及涂層質(zhì)量。目前焊裝工序的膠粘劑密封膠有三類：（1）折邊膠通常將內(nèi)、外蓋板折邊后點焊連接汽車的車門、發(fā)動機罩蓋和行李箱蓋 板等部件，這種工藝使車身表面增添了許多因焊接而形成的凹坑，嚴(yán)重影響了車身的外觀。為此，國外從70年代開始用粘接取代點焊來生產(chǎn)汽車車門、發(fā)動機 罩和行李箱蓋的折邊結(jié)構(gòu)，所用的粘接劑稱為折邊膠。如下圖所示(b)W結(jié) am以粘接代替焊接制造汽車折

7、邊部件應(yīng)用前景十分廣泛，除了車門、發(fā)動機罩、行李箱蓋以外，也可用于其它側(cè)圍折邊部位。（2）點焊密封膠汽車車身由若干塊鋼板焊接而成，不可避免的會存在焊縫，焊縫處密封 性的好壞會直接影響到車身的質(zhì)量和耐銹蝕能力，是整車一項十分重要的性能技 術(shù)指標(biāo)。汽車制造時，如果各鈑金件連接處的縫隙沒有密封好，汽車在行駛中必 會出現(xiàn)漏水、透風(fēng)和漏塵現(xiàn)象，嚴(yán)重的可使焊縫處鋼板銹蝕，使鋼板過早穿孔， 加速車輛的報廢。汽車制造業(yè)現(xiàn)在通用的焊縫密封方法是涂布點焊密封膠?？煞譃榕蛎浶秃头桥蛎浶蛢纱箢悾褂霉に嚾缦拢簺_壓件在焊裝前，將密封膠涂敷在 沖壓件結(jié)合處的單板上，再將兩板合攏點焊，在電泳漆、中涂面漆等烘烤工序中 一塊固

8、化。汽車生產(chǎn)用的點焊密封膠要求具有好的施工工藝性、 觸變性，密封性能 要好，在后序涂裝工藝處理時，不易被沖洗掉，不污染電泳液，不含有機硅類物 質(zhì)（微量的硅樹脂都可能會影響電泳漆和面漆的質(zhì)量） ，不影響點焊的強度，焊 接時不分解有毒氣體或引起金屬銹蝕的物質(zhì)， 加熱過程中不流淌，固化后彈性要 好，附著力要強，需耐介質(zhì)、耐老化。（3）膨脹型防震粘接劑汽車車身制造過程中，使用焊接裝配車身覆蓋件的外板與加強梁間、車身駕駛室頂蓋加強梁、發(fā)動機罩蓋加強梁以及行李箱蓋加強梁等與外板的結(jié)合，因蓋板與加強梁間存在一定的縫隙， 行車中可能因振動而生產(chǎn)噪音，蓋板上的焊點 也嚴(yán)重影響外觀的平整性，為此，在焊裝前，將膨脹

9、型防振粘接劑涂布在沖壓薄 板與加強梁結(jié)構(gòu)中，經(jīng)油漆烘干工藝時加熱固化，膠層粘接強度高，受熱膨脹后 將加強梁與蓋板緊密結(jié)合成一體，減少或完全取消結(jié)合焊點，提高車身外表的美 觀性、減弱行車中的振動和噪聲。膨脹型防振粘接劑的使用部件如下圖。膨脹型防振粘接劑一般為液態(tài)膏狀物， 也有膠帶狀的，在車身焊裝過程 中，將膠（或膠帶）涂在加強梁上，然后組合焊接。膨脹型防振粘接劑不需單獨加 熱固化，通常在電泳涂裝烘干爐中膨脹、 固化，其工藝條件和要求與點焊密封膠 相同。隨著膠粘劑密圭寸膠技術(shù)發(fā)展，在焊裝工序出現(xiàn)了新型的粘接密圭寸材料：（1）折邊膠帶（高強度結(jié)構(gòu)膠帶）折邊膠帶隨國外新車型進入我國的，主要用于粘接汽車

10、中控門鎖加強件 等部位，該部位間隙較大，而糊狀折邊膠不好應(yīng)用。折邊膠帶的剪切強度、剝離 強度等主要參數(shù)與折邊膠相同，可應(yīng)用于間隙較大而需結(jié)構(gòu)粘接的汽車其他部位。（2）膨脹型點焊密封膠帶傳統(tǒng)點焊膠絕大多數(shù)是膏狀物，在施工工藝上有不足之處，需專用機械 涂膠機或手動涂膠槍，施膠量不易控制，施工膠過多會在點焊或沖壓時溢出， 污 染工位，影響生產(chǎn)效率，施膠過少時易產(chǎn)生縫隙，使密封失敗。膨脹型點焊密封 膠帶性能參數(shù)完全達(dá)到了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 解決糊狀點焊膠施工不方便的缺點， 大大提 高了汽車生產(chǎn)效率。（3）膨脹型減震膠帶與點焊膠類似，傳統(tǒng)膨脹膠也是糊狀，用于汽車引擎蓋、車身側(cè)板的填 充減震時，由于施膠部位間隙較

11、大，在工序過程中容易將膠料擠出、 流掛，導(dǎo)致 缺膠而起不到減震效果。膨脹型減震膠帶是采用合成橡膠材料， 呈固態(tài)，減震效 果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于糊狀減震材料。（4）鋼板補強膠片隨著汽車向輕量化、高速、節(jié)能方向的發(fā)展，車身鋼板越來越薄，在汽 車長期行駛過程中，如旅行車車門拐角經(jīng)常開啟、關(guān)閉受到拉力、撞擊和振動等 反復(fù)的應(yīng)力作用，會使該處金屬板產(chǎn)生疲勞，如應(yīng)力能量無法分散、消耗，集中 在某些缺陷處（如工藝孔處、拐角處等）易產(chǎn)生裂紋。粘貼補強膠片通過補強膠片 中橡膠分子的松弛作用，在受力作用而產(chǎn)生位移和形變時， 使應(yīng)力均勻分散，消 耗掉外界施加的能量，消除或減弱應(yīng)力能量對鋼板的影響， 增強其抗疲勞性，避 免裂紋的

12、產(chǎn)生或阻止其擴展。（5）高膨脹填充物 為了降低汽車車身整體重量而不降低汽車整體強度， 會將某些加強部位 做成空腔結(jié)構(gòu)，如車身前風(fēng)擋玻璃兩側(cè)立柱、門立柱等部位，車輛高速行駛時， 車外噪音會進入立柱空腔， 產(chǎn)生共振導(dǎo)致車廂內(nèi)產(chǎn)生噪音， 影響汽車的駕乘舒適 性。高膨脹填充物用于填充擋玻璃兩側(cè)前立柱， 起到隔絕噪音的作用， 根據(jù)形態(tài) 可分為糊狀和成型產(chǎn)品， 該產(chǎn)品高膨脹、 低密度、 耐各種前處理液， 在車身涂裝 過程中能充分固化膨脹，不污染電泳液、面漆。3.2 車身涂裝工序用膠涂裝工藝用膠品種少， 但是汽車上用量最多的一類， 主要包括焊縫密封膠 和抗石擊涂料，都以PVC塑溶膠為基材成份，在性能上各有側(cè)

13、重，工藝上都要求 能通過高壓涂膠設(shè)備實施機械化涂布或噴涂。（1）焊縫密封膠 焊縫密封膠在汽車密封、 防漏、防銹方面起至關(guān)重要的作用， 焊縫密封 的好壞直接影響到車身的密封性和防銹蝕能力， 焊縫密封的方法之一涂布點焊密 封膠，另一方法是涂布焊縫密封膠密封焊縫。 焊縫密封膠主要用于車身焊裝后涂 在焊縫上，起到密封、防漏、防銹、填補焊縫、增加車體美觀性的作用。焊縫密 封膠要有突出的觸變性， 達(dá)到一定厚度時能保持棱角， 不流淌， 固化后， 膠層有 彈性、不開裂、外觀平整，對中涂和面漆不會有變色現(xiàn)象。（ 2）焊縫密封膠帶焊縫密封膠帶是一種預(yù)先成型的帶狀密封材料， 隨汽車車身烘烤工序一 起固化。 在大面積

14、車身焊裝成型工藝中， 如果采用密封膠帶覆蓋焊縫， 則施工更 簡便快捷、外表更美觀、對環(huán)境無污染等，目前應(yīng)用還較少，但很有發(fā)展前景。（3）防石擊涂料防石擊涂料用于涂裝工序中噴涂在汽車底板上， 能緩沖汽車在高速行駛 中諸如沙石等對底板的強力沖擊， 能提高底板抗腐蝕能力、 延長其使用壽命， 能 降低車內(nèi)噪音，改善乘客的舒適性，已被汽車廠家廣泛應(yīng)用。（5）指壓密封膠在涂裝工序除了使用粘接密封材料外， 還用到指壓密封膠。 指壓密封膠 用手指涂抹、 壓實，主要用于車身焊裝后所形成的較大縫隙、 工藝孔的密封以及 凹凸不平處的修飾等。指壓密封膠要求無毒、 無味、不粘手、附著性好， 油漆烘干時一起固化， 固化時

15、不流淌、不收縮，與密封件結(jié)合力好。在客車、越野車、重型卡車等車型 中應(yīng)用較多。3.3 汽車總裝工序用粘接劑密封膠 汽車內(nèi)飾材料的質(zhì)量是衡量整車舒適性、安全性和華麗性的重要指標(biāo)。汽車內(nèi)飾種類繁多， 多為非金屬材料， 應(yīng)用場合各異， 用膠品種也不同， 現(xiàn)就某 些重要品種作介紹。（1）內(nèi)裝飾膠用于將軟質(zhì)頂棚貼到車身頂蓋上，增添內(nèi)飾美觀。目前國內(nèi)內(nèi)裝飾膠以 溶劑型氯丁膠為主，要求初粘力高，滿足生產(chǎn)線快的節(jié)奏，在汽車庫存及使用過 程中，不會引起頂棚材料產(chǎn)生變冬現(xiàn)象。（2）丁基密封膠帶用于車門內(nèi)板防水膜的粘接密封，主要成份是丁基橡膠和增粘劑，易指 壓貼合，與鋼板漆面和防水膜的粘接力強，能長期保持粘彈性和密

16、封性。（3）風(fēng)擋玻璃膠如果汽車的車窗玻璃密封性不好，在行車、停放過程中會漏水、透風(fēng)、 漏塵土等。目前有橡膠密圭寸條固定、橡膠密圭寸條一密圭寸膠固定密圭寸、直接粘接劑 固定密封三種車窗玻璃的固定密封方式。 前兩種方式主要采用丁基類非固化型密 圭寸膠對密圭寸條與車玻璃及窗框的間隙進行密圭寸，見圖 6;直接粘接密圭寸采用聚氨 酯類膠粘劑進行粘接。該膠粘劑以聚氨酯為主劑同清潔劑、漆面 /玻璃底劑一起 使用，剪切強度較高，彈性好，密封性優(yōu)異，將玻璃和車身緊密結(jié)合為一整體， 增強車身剛性，提高汽車安全性。見圖 7圖&車窗密封盼涂位苣示章罔仁傘身：2、密封奚；3a玻璃:4.巒時膠國了車窗現(xiàn)碼直疾帖授

17、示意國1 .牟身；2.裳tfP荼;3.橡肢呆；4、粘接把h養(yǎng)全玻璃3.4裝配用膠汽車發(fā)動機、變速箱、底盤裝配用膠粘劑，主要應(yīng)用于各種平面、孔蓋、 管接頭的密封和螺栓的鎖固，可以防止油、水、氣的泄漏和螺栓的松動，直接影 響汽車的正常運行，主要有 厭氧膠和硅酮密封膠。（1）厭氧膠操作簡單、室溫固化、固化快、收縮率小、鎖固密封性好、拆卸方便，根據(jù)使用 部位的不同，有不同強度的品種。2）硅酮密圭寸膠膠層彈性好、耐油、耐老化、耐腐蝕、操作簡單、可剝離性強、拆卸方便。高分 子液態(tài)密封膠可配合墊片使用，半干型粘彈性硅酮膠可取代墊片單獨使用。3.5 其他工序用膠（1）汽車模型用膠汽車模型膠主要用于新車型推出前的 1：1 主模型驗證、工藝模型和檢 驗夾具的制作，代替以前制作這類模型的松木， 解決了木質(zhì)模型變形大、 精度差、 耗材多、不易保管、不易修補等問題。2） 其他特殊工藝用膠